CH617878A5 - End-milling head with rod-like milling cutters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stirnfräskopf mit stabartigen Fräsmeissein, deren Spanfläche zur Fräsmeisselschaftlängsachse geneigt ist, zur Herstellung von trapezförmigen Nuten, insbesondere zur Herstellung von Verzahnungen an Kegelrädern mit kreisbogenförmigen Zahnflankenlinien.

Zur Herstellung von trapezförmigen Nuten, insbesondere zur Herstellung von Verzahnungen, finden Fräsköpfe Verwendung, deren Fräsmeissel über die vordere Stirnfläche des Fräskopfes hinausragen. Jeder Fräsmeissel hat eine Kopffreifläche und eine oder zwei gewölbte Flankenfreiflächen. Die Freiflächen und die Spanfläche bilden die Schneiden.

Zur Vermeidung hoher Instandhaltungskosten und aufwendiger Instandhaltungseinrichtungen werden diese Fräsköpfe nur an der ebenen Spanfläche der Fräsmeissel nachgeschliffen, wobei die Schneidengeometrie, das ursprüngliche Schneidenprofil und dessen radiale Lage zur Fräskopfachse erhalten bleiben. Rundlauffehler, die nach dem Schleifen auftreten, werden mit Hilfe von Einstellelementen, beispielsweise durch Keilplatten, korrigiert. Fräsmeissel mit gewölbten Freiflächen haben den Nachteil, dass zu ihrer Instandsetzung relativ viel kostbarer Werkstoff an der Spanfläche abgeschliffen werden muss, da die gesamte Verschleissmarkenbreite an den Freiflächen durch Nachsetzen der Spanfläche beseitigt werden muss. Die Anzahl der möglichen Nachschliffe bei diesen Fräsköpfen ist gering und bedingt, dass die Werkzeugkosten beim Fräsen und der Materialverbrauch an hochwertigem Schneidwerkstoff relativ hoch sind. Diese Nachteile haben zur Entwicklung von Fräsköpfen geführt, deren Fräsmeissel stabartig ausgebildet sind und ebene Freiflächen aufweisen. Die Freiflächen bilden zusammen mit der gleichfalls ebenen, gegenüber der Schaftachse geneigten Spanfläche die Fräsmeissel-schneiden.

Die Instandsetzung eines Fräskopfes mit stabartigen Fräs-meisseln erfolgt durch Nachschleifen der Fräsmeissel ausserhalb des Fräskopfes in einer SpezialVorrichtung, wobei an den Freiflächen und an der Spanfläche nachgeschliffen wird.

Es ist auch bereits bekannt, zur Instandsetzung der Fräsköpfe mit stabartigen Fräsmeissein ein Verfahren anzuwenden, demzufolge die Freiflächen gegenüber dem Abschliff an der Spanfläche um so viel abgeschliffen werden, dass sich die Schneide unter Aufrechterhaltung ihrer Schneidengeometrie längs der Schaftachse verschiebt (DE-AS 1 577 451).

Die nach diesem Schleifverfahren instandgesetzten stabartigen Fräsmeissel werden nach dem Schärfen wieder in den Fräskopf eingesetzt, wobei die Schneiden in ihre ursprüngliche Lage gebracht werden. Das erfolgt derart, dass die Fräsmeissel in der Aufnahmenut des Fräskopfes längs ihrer Stabachse gegen einen festen Anschlag geschoben und dann festgespannt werden. Mit diesen Fräskopfausführungen werden die Mängel der bekannten Fräsköpfe, die mit Fräsmeissein mit gewölbten Freiflächen bestückt sind, nur teilweise abgestellt. Die direkt proportionale Zuordnung der Abschliffbeträge an der Spanfläche zu den Abschliffbeträgen an den Freiflächen erfordert nämlich, dass auch bei den stabartigen Fräsmeissein Werkstoff weggeschliffen werden muss, ohne dass dies durch die Ver-schleissgrösse an den zu schleifenden Flächen erforderlich wäre.

Ein weiterer Nachteil der bekannten stabartigen Fräsmeissel besteht darin, dass zu ihrer Instandhaltung eine komplizierte Schleifvorrichtung erforderlich ist. Die Ursache da-führ besteht darin, dass die Flankenfreiflächen eine unzweckmässige, auf die Kopffreifläche und den Fräsmeisselschaft bezogene Lage am stabartigen Fräsmeissel aufweisen und so für jeden der zu schleifenden stabartigen Fräsmeissel eine spezielle Auflagefläche erforderlich ist.

Diese Fräsköpfe sind ferner mit dem Nachteil behaftet,

dass keine feinfühlige Einstellmöglichkeit für die Fräsmeissel besteht. Das wirkt sich auf die erreichbare Rundlaufgenauigkeit der Werkzeugschneiden nachteilig aus. Zur Verringerung solcher Nachteile bei der Instandsetzung von Fräsköpfen mit stabartigen Fräsmeissein wurde deshalb auch schon versucht, eine Schaftfläche des stabartigen Fräsmeissels zugleich als Spanfläche zu benutzen und die Fräsmeissel nur noch an den geraden Freiflächen nachzuschleifen (DDR-PS 112 923 und 121 731, US-PS 3 881 889). Diese Fräsköpfe besitzen jedoch den Nachteil, dass sie nur dann wirtschaftlich eingesetzt werden können, wenn kein oder nur ein geringer Verschleiss an der Spanfläche auftritt, da sonst zu viel von den Freiflächen weggeschliffen werden muss und damit die Instandsetzung aufwendiger als bei den mit bogenförmigen Freiflächen versehenen Fräsmeissein wird.

Da brauchbare technische Lösungen zur Vermeidung des Spanflächenverschleisses nicht bestehen, besitzen solche Fräsköpfe gegenwärtig keine praktische Bedeutung.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der an den bekannten Fräskopfausführungen vorhandenen Nachteile und strebt an, bei vereinfachter Instandhaltung der Fräsmeissel die Materialausnutzung weiter zu verbessern und eine bessere Justierbarkeit zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Fräsköpfe zur Herstellung von trapezförmigen Nuten, insbesondere zur Herstellung von Verzahnungen an Regelrädern mit kreisbogenförmigen Zahnflankenlinien, eine konstruktiv neue stabartige Fräsmeisselausführung zu entwickeln, die bei Wahrung des Vorteiles vereinfachter Herstellung es gestattet, die Fräsmeissel an den beiden Freiflächen und an der Spanfläche zum Zwecke der Instandsetzung nachzuschleifen, ohne dass eine direkte Proportionalität zwischen den Abschliffbeträgen an den Freiflächen zu dem Abschliffbetrag an der Spanfläche eingehalten werden muss.

Dabei soll das Nachschleifen der Fräsmeisselschneiden mit einfachen Mitteln ohne Zuhilfenahme komplizierter Aufnahme- bzw. Spannvorrichtungen vorgenommen werden können. Mit der neuen Fräsmeisselausführung soll ferner eine einfache lagegenaue Justierung der Fräsmeisselschneiden im Fräskopf erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei jedem Fräsmeissel die aus der Schnittgeraden zwischen der Flankenfreifläche und der Kopffreifläche einerseits und den durch diese Schnittgerade gehenden Parallelen zur Fräsmeis-

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selschaftlängsachse anderseits gebildete Ebene sowohl zu der an der Grundfläche der Fräsmeisseläufnahmenut anliegenden Fräsmeisselschaftfläche als auch zur Fräskopfachse parallel verläuft.

Mit Vorteil kann die Schnittgerade zwischen der Spanflä- 5 che und der an die Spanfläche angrenzenden, zur Fräsmeisselschaftlängsachse parallel verlaufenden Fräsmeisselschaftfläche auf der Fräsmeisselschaftlängsachse senkrecht stehen.

Erfindungsgemäss gestaltete Stirnfräsköpfe mit stabartigen Fräsmeissein geben die Möglichkeit, die Spanfläche unabhän- 10 gig von den Abschliffbeträgen an den Freiflächen nachzuschleifen, wobei die geforderte Lage der Fräsmeissel im Fräskopf bezüglich der Schneidengeometrie und des Profils dadurch erreicht wird, dass die Fräsmeissel in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage der Spanfläche mehr oder weniger über 15 die vordere Stirnfläche des Fräskopfes herausgeschoben werden, so dass die Schneiden wieder in die ursprünglichen Fräs-kopfachsebenen zu liegen kommen und allein in Fräskopfachs-richtung ihre Lage ändern.

Die erfindungsgemässe Gestaltung der Fräsmeissel bringt 20 weiterhin den Vorteil, dass beim Scharfschleifen alle gleichzeitig zu schleifenden Fräsmeissel sowohl beim Schleifen der Freiflächen als auch beim Schleifen der Spanfläche auf eine gemeinsame ebene Fläche der Schleifvorrichtung aufgelegt werden können und trägt damit wesentlich zur Vereinfachung der 25 Instandhaltungsarbeiten bei.

Neben den Spannschrauben, die zur Befestigung der Fräsmeissel dienen, kann weiter jedem Fräsmeissel ein Vorspannelement zugeordnet sein. Die im Vorspannelement durch Federn erzeugte Vorspannung sichert eine eindeutige Lage der 30 Fräsmeissel auch im ungespannten Zustand und ermöglicht ein feinfühliges Verschieben der Fräsmeissel, wie dies für ein lagegenaues Justieren des Fräskopfes auf den geforderten Ründ-lauf aller Flanschenschneiden erforderlich ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei- 35 spiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Draufsicht auf einen erfin-dungsgemässen Fräskopf,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Seitenansicht zu dem Fräs- 40 köpf nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Achsschnitt durch den Fräskopf nach Fig. 1, Fig. 4 einen aussen schneidenden Fräsmeissel zum Fräskopf nach Fig. 1,

Fig. 5 den Schaftquerschnitt des Fräsmeissels nach Fig. 3, 45 Fig. 6 ein Beispiel für die Befestigung und Vorspannung der Fräsmeissel im erfindungsgemässen Fräskopf und

Fig. 7 ein weiteres Beispiel für die Befestigung und Vorspannung der Fräsmeissel.

Die in Aufnahmenuten 2 des Fräskopfgrundkörpers 1 angeordneten stabförmigen Fräsmeissel 3 ragen über die vordere Stirnfläche 4 des Fräskopfgrundkörpers 1 hinaus und weisen eine ebene Flankenfreifläche 5 und eine ebene Kopffreifläche 6 auf, die zusammen mit der ebenen Spanfläche 7 die Schneiden 8, 9 bilden. Die Flankenfreiflächen 5 und die Kopffreifläche 6 eines jeden Fräsmeissels 3 sind einander so zugeordnet, dass ihre Schnittgerade 10 mit der angenommenen Fräsmeisselschaftlängsachse 11 eine Ebene 12 bildet, die zu der Schaftfläche 13 des Fräsmeissels 3 und im montierten Zustand zur Fräskopfachse 14 parallel ist.

Zur Instandsetzung werden die Fräsmeissel 3 ausserhalb des Fräskopfes im Satz an den Freiflächen 5, 6 und an der Spanfläche 7 nachgeschliffen und beim Wiedereinbau in Abhängigkeit von der momentanen Lage der Spanfläche 7 mehr oder weniger über die vordere Stirnfläche 4 herausgehoben, so dass die Schneiden 8, 9 wieder in die ursprüngliche Fräskopf-achsebene zu liegen kommen. Gegenüber vorangegangenen oder nachfolgenden Schneidenlagen verschieben sich dabei die einzelnen Schneidenpunkte 15 auf zur Fräskopfachse parallelen Geraden 16, die zu der Fräskopfachse 14 parallel sind. Beim Nachschleifen an den Freiflächen 5, 6 werden alle gleichzeitig zu schleifenden Fräsmeissel 3 mit einer der Schaftflächen 13,17 oder 18, vornehmlich aber mit den zueinander parallelen Schaftflächen 13 oder 17, auf eine ebene Fläche einer Schleifmaschine oder Schleifvorrichtung aufgelegt und in dieser Ebene entsprechend der erforderlichen Schleifrichtung, die mit der Richtung der Schnittgeraden 10 übereinstimmen muss, geneigt. Beim Nachschleifen an der Spanfläche werden alle gleichzeitig zu schleifenden Fräsmeissel 3 mit ihrer besonderen Schaftfläche 19, die mit der Spanfläche 7 eine Schnittgerade 20 bildet, welche vorzugsweise senkrecht auf der Parallelen 21 zur angenommenen Fräsmeisselschaftachse 11 steht, auf eine ebene Fläche einer Schleifmaschine oder Schleifvorrichtung aufgelegt.

Neben den Spannschrauben 22, die zur Befestigung der Fräsmeissel 3 in einem Spannring 23 untergebracht sind, werden Vorspannelemente 24, 25, 26 verwendet, welche eine eindeutige Lage der Fräsmeissel 3 im ungespannten Zustand sichern und ein feinfühliges Justieren ermöglichen.

In den dargestellten Beispielen sind die Vorspannelemente als Gewindestift mit Federbolzen 24 und Druckstück 25 bzw. als Formfeder 26 und Druckstück 25 ausgebildet.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

617 878 PATENTANSPRÜCHE

1. Stirnfräskopf mit stabartigen Fräsmeissein, deren Spanfläche zur Fräsmeisselschaftlängsachse geneigt ist, zur Herstellung von trapezförmigen Nuten, insbesondere zur Herstellung von Verzahnungen an Kegelrädern mit kreisbogenförmigen Zahnflankenlinien, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Fräsmeissel (3) die aus der Schnittgeraden (10) zwischen der Flankenfreifläche (5) und der Kopffreifläche (6) einerseits und den durch diese Schnittgerade (10) gehenden Parallelen (16) zur Fräsmeisselschaftlängsachse (11) anderseits gebildete Ebene (12) sowohl zu der an der Grundfläche der Fräsmeis-selaufnahmenut (2) anliegenden Fräsmeisselschaftfläche (13) als auch zur Fräskopfachse (14) parallel verläuft.

2. Stirnfräskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittgerade (20) zwischen der Spanfläche (7) und der an die Spanfläche angrenzenden, zur Fräsmeisselschaftlängsachse (11) parallel verlaufenden Fräsmeisselschaftfläche (19) auf der Fräsmeisselschaftlängsachse (11) senkrecht steht.

3. Stirnfräskopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Fräsmeissel (5) zum Justieren ein Vorspannelement (24; 25; 26) zugeordnet ist.